小电源对区域电网运行的影响和对策

bb20920d · 发表于 2020-5-23 19:00:41

[摘要] 本文针对地方小电厂对盐城电网在运行方式、继电保护及安全自动装置配置、稳定性、受电力率及负荷预测等方面的影响，提出一些合理化的对策及措施，通过技术手段和运行管理来降低小电厂对盐城电网稳定运行的影响，从而使得地方小电厂更好地服务于地方经济发展。
　　 [关键词] 小电厂电网并入系统
　　
　　引言
　　近几年以来，由于国民经济的快速发展和人民生活用电的迅猛增加，使得电力供应日趋紧张，因此，盐城地方环保热电，垃圾、秸杆发电型小电厂机组并网越来越多，给盐城电网的安全稳定运行带来诸多方面的影响，例如并网通道上110KV变电所保护配置复杂，备用电源自投装置不能启用导致电网供电可靠性下降，小电厂机组本身稳定性也受到影响等，这些问题均影响盐城电网的安全稳定运行。针对这些问题，本人根据从事电网调度运行工作这几年的实际经验，依照电力系统稳定的原理，结合盐城电网的实际情况，从电网运行方式的安排以及继电保护、安全自动装置的配置等方面，提出一些合理化建议，参与采取有针对性的对策和措施。经实践证明，可以降低小电厂对地区电网安全稳定运行的影响。
　　1 地方小电厂并入电力系统对电网的影响
　　随着国民经济和电力工业的迅速发展，为了缓解电力供需的矛盾，同时为了充分提高能源的利用率和考虑环保等因素，地方小热电得到了快速发展。目前，盐城地区小热电厂就有12家，而且还有不断增加的趋势，对于地区一级电力网络，特别是象盐城电网这样规模比较小的电网，小电厂并网给地区电网运行带来了诸多问题和影响，主要表现在以下几个方面：
　　 1.1 供电可靠性下降
　　盐城电网近几年建设的110KV变电所主接线绝大多数是内桥接线，地方小电厂并入电网，使得110KV系统网络复杂，继电保护及安全自动装置配置困难，如110KV南郊变、110KV射阳变、110KV滨海变、110KV八滩变、110KV陈港变等变电所的备用电源自投装置都不能投入启用，使得上述变电所供电区域的供电可靠性下降。
　　1.2 影响电网安全稳定运行
　　按照《电力系统稳定导则》的要求，一定容量的电厂应通过一定电压等级的线路接入系统，目前盐城地方小电厂的机组容量一般为2×15MW，应通过110KV专线并入220KV变电所的110KV母线，同时还要有备用的并网通道，并且要配置完备的继电保护和安全自动装置，但由于这些小电厂机组都处在工业园区附近，有些还处在沿海的化工园区，距离处在城市边缘的220KV变电所较远，因此大多数小电厂只能接入110KV变电所的110KV母线，这使得小电厂与系统的电气联系较弱，有的并网通道上还T接有110KV变电所，这样使地区电网运行方式的安排较为复杂，同时对小电厂机组的安全稳定运行也有一定的影响。
　　2 保证电网稳定运行的相关对策和措施
　　针对上述几点问题，必须采取有效的对策和措施加以解决，对于问题1.1和1.2，必须通过技术手段，可以从电网运行方式的安排以及继电保护自动装置的配置管理等方面，采取以下一些措施：
　　2.1 优化电网运行方式
　　采取科学合理的运行方式，针对盐城电网的实际，通过电力基建和电网改造，逐步优化电网的接线方式，做到220KV变电所的110KV母线分列运行，110KV变电所由不同电源的110KV线路供电，互为备用，装设备用电源自投装置，避免110KV线路T接和多级串供，除非110KV末端变电所，一般不采用桥式接线，而采用单母线或单母线分段接线方式：
　　1）由于220KV变电所110KV母线分列运行，使得两台220KV主变分别带各自的负荷，如果其中一台主变故障跳闸，则不会使另一台主变的负荷大幅增加，解决了主变过载的问题。
　　2）由于500KV盐都变电所两台主变投运，220KV网络也得到了加强，加之不断有大容量的机组并入电网，这使得电网的短路容量不断增加，采取220KV变电所110KV母线分列运行，可有效降低短路容量。
　　3）220KV变电所110KV母线分列运行，可以增加系统阻抗，满足上一级调度部门下发的继电保护限额，有利于继电保护上下级之间的配合，保证其选择性。
　　2.2 完善继电保护配置
　　保证盐城电网和小电厂安全稳定运行的继电保护装置完善配置，保证在发生故障时，迅速将故障点隔离，必要时切除部分机组，减少发电机的加速能量，使小电厂机组尽量保持与系统同步运行。
　　1）应根据盐城电网各种运行方式下不同地点发生不同故障时并网小电厂机组稳定情况的分析计算情况，按要求配置相关的继电保护，一般情况下，小电厂并入系统的线路都不长，如在线路上发生故障，对并网机组的稳定影响很大，因此均需在并网线路上安装快速保护，如光纤纵联差动保护；如在并网变电所母线相邻线路上近处发生故障，0秒切除故障可保持机组稳定，如在并网变电所母线相邻线路上远处发生故障或者变压器中低压侧发生故障，0.6秒切除故障可保持机组稳定，关于这一点,变电所线路(并网线路)保护正常配置即可满足要求。
　　2）在运行中还要注意以下问题：如并网线路单线并入系统，为减少发电机组的加速能量，则要求电厂侧并网线路保护具有联切发电机开关功能；220KV变电所的110KV母差保护因故停用，母线故障时不能0秒切除，会影响到并网机组的稳定，需要将主变后备保护中相间故障切除时限改为0.6秒。
　　2.3 装设必要的安全自动装置
　　完善保证电网安全的三道防线，装设低周低压自动解列、振荡解列、低周低压自动减负荷装置，在电网发生故障时，能自动解列和切除部分负荷，保证电网发供电平衡，保证区域供电和小电厂机组安全。
　　1）在规划设计变电所以及小电厂机组容量时，要尽量考虑并网变电所的负荷与并网小电厂的出力相当，使得并网变电所与系统之间联络线的潮流基本为零或者向系统稍有送出，这样当某种原因使并网变电所与系统之间的联络线跳闸时，小电厂能够带变电所的负荷成小系统孤立运行；如果无法做到负荷平衡，则应考虑在并网变电所装设一定容量的低周低压减负荷装置，当电网发生故障时使得小电厂带并网变电所成小系统时，能根据频率和电压情况自动切除部分负荷，保持小系统的发供电平衡，使小系统能孤立运行，在并网变电所与系统之间联络线系统侧开关装设无压重合闸，变电所侧装设同期重合闸，待主系统侧对线路重合正常后小电厂自动恢复并列。
　　2）在电网发生故障情况时，为了尽量减少低周低压以及系统振荡对发电机组的危害，应在并网电厂侧装设低周低压解列和振荡解列装置，还应注意的是，要考虑低周低压解列装置的整定值和系统低周低压减负荷装置整定值的配合，避免在电网低周低压减负荷装置动作之前发生电厂侧低周低压解列装置动作使得电厂与系统解列，造成电网的发供电不平衡进一步加剧。
　　对于问题1.3和1.4，可以通过加强对并网小电厂的技术管理和经济考核等手段，使小电厂能严格按照调度部门下发的发电曲线进行发电，在这一点上，除要求小电厂严格执行有功发电曲线外，还必须执行无功发电曲线，因为这关系到省公司对市公司的考核指标即220KV变电所主变受电力率合格率；另一方面要加强对小电厂的检修管理，按照要求报月度检修计划，临时检修要按照规定的程序提前向调度部门申请，这有利于我们做好负荷预测工作，提高负荷预测合格率；在措施办法上，可以根据“三公调度”的要求，通过调度信息发布会和调度信息网站等途径加强与小电厂的交流和沟通，在市经贸委的支持下，使小电厂管理进一步制度化、规范化。
　　3 结束语
　　通过采取以上对策和措施，可以在一定程度上降低地方小电厂对盐城电网安全稳定运行的影响，使得地方小电厂更好地为盐城地方经济发展服务。
　　参考文献
　　[1]《电力系统安全稳定导则》[Z].北京:国家经济贸易委员会,2001.
　　[2]王世祯.《电网调度运行技术》[M].沈阳:东北大学出版社,1997.

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